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TECHNISCHES GEBIET
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Die Erfindung betrifft eine Belüftungsvorrichtung für ein Fahrzeug, umfassend zumindest eine Röhre mit einer Einströmöffnung an einem ersten Ende und einer Ausströmöffnung an einem zweiten Ende, die zum Ausströmen eines gerichteten Luftstroms aus der Belüftungsvorrichtung heraus ausgestaltet ist.
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STAND DER TECHNIK
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Bei Fahrzeugen ist es bekannt, Belüftungsvorrichtungen vorzusehen, die einen gerichteten Luftstrom abgeben. Ein Beispiel einer solchen Belüftungsvorrichtung wird in der
FR 279 22 56 B1 offenbart. Dort wird ein Lüfter für ein Fahrzeugcockpit beschrieben, der ein drehbares Rohr aufweist, das es dem Nutzer erlaubt, die Richtung der Luftanstrahlung zu variieren und durch eine drehbar gelagerte Scheibe die Belüftung des Fahrzeugcockpits zu regulieren.
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Die aus der
FR 279 22 56 B1 bekannte Belüftungsvorrichtung ist jedoch nur dazu geeignet, einen gerichteten Luftstrom zu erzeugen.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine Belüftungsvorrichtung für ein Fahrzeug bereitzustellen, die dazu geeignet ist, sowohl einen ersten, gerichteten Luftstrom, als auch einen zweiten, diffusen Luftstrom für das Fahrzeug zu erzeugen.
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß umfasst eine Belüftungsvorrichtung für ein Fahrzeug zumindest eine Röhre mit einer Einströmöffnung an einem ersten Ende und einer Ausströmöffnung an einem zweiten Ende, die zum Ausströmen eines ersten, gerichteten Luftstroms aus der Belüftungsvorrichtung heraus ausgestaltet ist. Ferner umfasst die Belüftungsvorrichtung eine Mehrzahl von Öffnungen, die zum Ausströmen eines zweiten, diffusen Luftstroms aus der Belüftungsvorrichtung heraus ausgestaltet sind, wobei die Öffnungen der Mehrzahl zumindest teilweise um die Röhre angeordnet und gegenüber der Ausströmöffnung der Röhre in Richtung der Einströmöffnung der Röhre versetzt sind.
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Durch das Vorsehen der Mehrzahl von Öffnungen, die um die Röhre herum angeordnet und gegenüber der Ausströmöffnung der Röhre nach hinten versetzt sind, lässt sich zu dem gerichteten Luftstrom aus der Röhre ein diffuser Luftstrom erzeugen, der eine zugluftfreie Belüftung des Fahrzeuginnenraums ermöglicht.
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Ein gerichteter Luftstrom wird erfindungsgemäß darin gesehen, dass die Strömung des gerichteten Luftstroms im Wesentlichen laminar und parallel ist. Ein diffuser Luftstrom wird dagegen darin gesehen, dass die Strömung des diffusen Luftstroms nicht parallel verläuft, sondern beispielsweise divergiert und bevorzugt im Wesentlichen turbulent ist.
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Das erste und zweite Ende der Röhre ist ein erstes bzw. zweites Ende in axialer Richtung der im Wesentlichen zylindrisch geformten Röhre. Das Merkmal, nach dem die Öffnungen zumindest teilweise um die Röhre angeordnet sind, ist in einer radialen Versetzung in Bezug auf die Zylinderachse der Röhre zu sehen, wogegen die Versetzung der Öffnungen gegenüber der Ausströmöffnung der Röhre in axialer Richtung der Zylinderachse der Röhre zu verstehen ist.
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Insbesondere die axiale Versetzung der Öffnungen für die diffuse Strömung gegenüber der Ausströmöffnung der Röhre führt dazu, dass der zweite Luftstrom diffus ausgestaltet ist. Je größer die Versetzung zwischen der Ausströmöffnung der Röhre und der Mehrzahl von Öffnungen ist, desto größer wird der Unterschied der Luftströme, die aus den Öffnungen bzw. der Ausströmöffnung der Röhre ausströmen.
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Mit Vorteil umfasst die Belüftungsvorrichtung zumindest zwei Röhren, die zum Ausströmen des ersten gerichteten Luftstroms aus der Belüftungsvorrichtung heraus ausgestaltet sind. Zwei Röhren ermöglichen einerseits eine Erhöhung der als gerichteter Luftstrom ausgeströmten Luftmenge. Darüber hinaus ist es bei zwei oder mehr Röhren möglich, verschiedene Richtungen für den gerichteten Luftstrom vorzusehen, wobei die einzelnen Röhren, je nach ihrer Ausgestaltung, in dieselbe Richtung oder auch in verschiedene Richtungen gerichtet werden können, um einen gerichteten Luftstrom in diese Richtung zu erzeugen. Dadurch, dass zumindest zwei Röhren verwendet werden können, ist es möglich, den Durchmesser der einzelnen Röhren bei gleichbleibender Strömungsgeschwindigkeit und ausströmender Luftmasse, zu verkleinern, was dazu führt, dass der Luftstrom noch präziser fokussiert werden kann.
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Bevorzugt sind zumindest ein Teil der Öffnungen der Mehrzahl, besonders bevorzugt alle Öffnungen der Mehrzahl und die zumindest eine Röhre bzw. zumindest ein Teil der zumindest zwei Röhren, besonders bevorzugt alle Röhren, verschließbar ausgestaltet.
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Durch die verschließbare Ausgestaltung eines Teils der Öffnungen bzw. bevorzugt aller Öffnungen der Mehrzahl von Öffnungen für den diffusen Luftstrom kann der Luftstrom gezielt unterbrochen und/oder reguliert werden. Dasselbe gilt grundsätzlich für die Verschließbarkeit der Röhre bzw. Röhren, die ein Unterbrechen bzw. Regulieren des gerichteten Luftstroms ermöglicht. Somit lässt sich eine Belüftungsvorrichtung bereitstellen, die sich durch einen Fahrzeuginsassen individuell auf dessen Bedürfnisse, beispielsweise in Abhängigkeit der jeweiligen Situation, einstellen lässt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Belüftungsvorrichtung ferner eine Zuleitung zum Leiten eines Luftstroms zum Ausströmen aus der Belüftungsvorrichtung, wobei die zumindest eine Röhre in Bezug auf die Zuleitung schwenkbar gelagert ist. Dadurch, dass sich die Röhre in Bezug auf die Zuleitung schwenken lässt, ist es möglich, die Richtung des gerichteten Luftstroms weitgehend frei zu bestimmen und an die individuellen Bedürfnisse eines Fahrgastes oder Fahrers des Fahrzeugs anzupassen. Üblicherweise ist die Zuleitung fest an dem Fahrzeug angebracht und dazu in der Lage, die zumindest eine Röhre zu halten.
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In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist die zumindest eine Röhre an einem Kugelgelenk angebracht, das in Bezug auf die Zuleitung drehbar ist. Das Kugelelement kann dabei beispielsweise eine Hohlkugel sein, durch die ein Luftmassenstrom möglich ist, um Luft von der Zuleitung in die zumindest eine Röhre zu leiten. Das Kugelelement ist Teil einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Belüftungsvorrichtung, bei der die zumindest eine Röhre steif sein kann, so dass eine Einstellbarkeit der Richtung des gerichteten Luftstroms durch das Kugelgelenk ermöglicht wird.
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Alternativ und zusätzlich wird bevorzugt, dass die zumindest eine Röhre flexibel ist. Dieses Merkmal bedeutet, dass sich die Röhre quer zu ihrer Haupterstreckungsrichtung, das heißt ihrer Zylinderachse, biegen lässt. Durch eine solche flexible Röhre ist es unabhängig von dem Vorhandensein eines Kugelelements möglich, die Ausströmöffnung der zumindest einen Röhre in Bezug auf die Einströmöffnung und/oder die Zuleitung zu verschwenken, so dass der gerichtete Luftstrom aus der zumindest einen Röhre in seiner Richtung weitgehend eingestellt werden kann. Insbesondere bei mehr als einer Röhre wird bevorzugt, dass zumindest eine oder bevorzugt mehrere der Röhren flexibel sind, um so eine Vielzahl verschiedener Richtungen für die verschiedenen Teile des gerichteten Luftstroms, die jeweils einer der Röhren zugeordnet werden können, einstellen zu können.
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Bei einer Belüftungsvorrichtung mit zumindest zwei Röhren wird bevorzugt, dass die zumindest zwei Röhren miteinander verbunden sind. Auf diese Weise lässt sich eine Belüftungsvorrichtung realisieren, die einen exakt ausgerichteten Luftstrom mit einer großen Luftmassenströmung umfasst. Diese Ausführungsform wird besonders bevorzugt für den Fall, dass sowohl ein besonders starker gerichteter Luftstrom gewünscht wird, als auch großer Wert auf ein hohes Maß an Ausrichtungspräzision gelegt wird, da diese beiden Eigenschaften in dieser Ausführungsform vorliegen.
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In einer alternativen Ausführungsform einer Belüftungsvorrichtung mit zumindest zwei Röhren wird bevorzugt, dass die zumindest zwei Röhren voneinander getrennt sind. Dies führt dazu, dass es leicht möglich ist, die zumindest zwei Röhren in verschiedene Richtungen auszurichten. Auf diese Weise lassen sich verschiedene Teile des gerichteten Luftstroms in verschiedene Richtungen lenken und so effektiv verschiedene gerichtete Luftströme erzeugen. Dies erhöht die Einstellmöglichkeiten für den Benutzer der Belüftungsvorrichtung.
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Mit Vorteil umfasst die Belüftungsvorrichtung einen Grundkörper mit einem Boden, an dem die zumindest eine Röhre angebracht ist, wobei der Boden die Mehrzahl von Öffnungen aufweist und wobei sich die zumindest eine Röhre von dem Boden aus erstreckt, so dass die Ausströmöffnung an dem zweiten Ende der zumindest einen Röhre von dem Boden des Grundkörpers versetzt ist.
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Der Grundkörper der Belüftungsvorrichtung kann beispielsweise durch einen mit einem Boden versehenen Zylinder eines ersten Durchmessers gebildet sein, an dessen Bodenseite sowohl zumindest eine, bevorzugt mehrere Röhren angebracht sind, die durch Löcher in dem Boden zum Aufnehmen und Ausströmen eines ersten, gerichteten Luftstroms geeignet sind, als auch in dem Boden die Mehrzahl von Öffnungen für den diffusen Luftstrom aufweist. Dabei wird besonders bevorzugt, dass der Grundkörper und die Röhren in ihrer Größe derart aufeinander abgestimmt sind, dass die Röhre bzw. Röhren sich vom Boden des Grundkörpers aus nur bis zu dessen dem Boden gegenüberliegenden Ende erstrecken.
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Auf diese Weise wird es ermöglicht, dass kein Teil einer Röhre über den Grundkörper hervorsteht. Beispielsweise kann der Grundkörper als ein an einer Stirnseite mit einem Boden versehenes zylindrisches Element ausgeführt sein, dessen andere Stirnseite offen ist, um den ersten und zweiten Luftstrom freizugeben. Dieser zylindrische Behälter kann bevorzugt so in eine Instrumententafel oder einen anderen Teil eines Fahrzeugs eingelassen sein, dass das zweite, stirnseitige Ende des Zylinders in einer Ebene mit den umgebenden Flächen der Instrumententafel bzw. des Elements ist, in das der Behälter eingesetzt ist.
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Wenn keine der Röhren in irgend einer ihrer Ausrichtungen über die zweite Stirnseite des Grundkörpers und damit die Fläche der Instrumenttafel oder des anderen Elements des Fahrzeugs, in das der Grundkörper eingebettet ist, hervorsteht, zeichnet sich die bevorzugte Belüftungsvorrichtung durch eine besondere Unfallsicherheit aus, die bei vielen Fahrzeugen gefordert oder zumindest gewünscht ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der vorstehend beschriebenen Belüftungsvorrichtung sind eine oder mehrere, bevorzugt alle der Öffnungen des Grundkörpers durch eine Verschlussvorrichtung durch Drehen relativ zu dem Grundkörper verschließbar. Die Verschlussvorrichtung kann dabei bevorzugt eine Mehrzahl von Öffnungen aufweisen, die deckungsgleich mit den Öffnungen des Grundkörpers für den diffusen Luftstrom angeordnet werden können, um den diffusen Luftstrom zuzulassen. Durch Drehen der Verschlussvorrichtung relativ zu dem Grundkörper ist es jedoch auch möglich, die Überdeckung zwischen den Öffnungen des Grundkörpers und den Öffnungen in der Verschlussvorrichtung zu verkleinern oder die Öffnungen des Grundkörpers vollständig abzudecken und damit zu verschließen. Auf diese Weise lässt sich besonders einfach ein selektives Verschließen der Öffnungen für den zweiten, diffusen Luftstrom realisieren.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die zumindest eine Röhre an einem Kugelgelenk lösbar mit diesem befestigt, so dass die Röhren für Reinigungszwecke, wie z. B. das Durchspülen mit Wasser entnommen werden können. Alternativ könnte auch eine Entnahme des gesamten Kugelgelenks inklusive Röhren für Reinigungszwecke vorgesehen werden.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung und Gesamtheit der Patentansprüche.
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KURZE FIGURENBESCHREIBUNG
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1 zeigt in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht eine bevorzugte Belüftungsvorrichtung.
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2 zeigt die Belüftungsvorrichtung aus 1 in einer Draufsicht.
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WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
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1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer Belüftungsvorrichtung 10 in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht. Die Belüftungsvorrichtung 10 umfasst einen Grundköper 22, der einen Boden 23 aufweist und an dem dem Boden 23 gegenüberliegenden stirnseitigen Ende offen ist. Der Boden 23 weist Öffnungen 14.1, 14.5 auf, durch die eine diffuse Luftströmung 28 austreten kann. Ferner ist an dem Boden 23 ein Kugelelement 20 gelagert, das eine Hohlkugel ist, durch die ein Luftstrom geleitet werden kann. An dem Kugelelement 20 sind drei Röhren 12.1, 12.2, 12.3 angebracht und an ihrem ersten Ende in Fluidverbindung mit dem Inneren des Kugelelements 20 daran befestigt. Die Röhren 12.1 bis 12.3 sind ausgestaltet, um einen gerichteten Luftstrom 26 aus den Ausströmöffnungen an ihrem dem Kugelelement 20 gegenüberliegenden zweiten Ende ausströmen zu lassen.
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Das Kugelelement 20 und damit die daran angebrachten Röhren 12.1 bis 12.3 lassen sich durch eine schwenkbare Lagerung des Kugelelements 20 an dem Boden 23 in verschiedene Richtungen schwenken. 1 zeigt zwei verschiedene Ausrichtungen der Röhre 12.1 bis 12.3 bzw. 12.1', 12.2' und 12.3'. Diese dargestellten Ausrichtungen der Röhren 12.1 bis 12.3, 12.1' bis 12.3' sind beispielhaft, um die Verschwenkbarkeit der Röhren zu illustrieren.
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Zwischen den Ausströmöffnungen der Röhren 12.1 bis 12.3 und dem Boden 23 des Grundkörpers 22 ist ein Abstand d vorgesehen, so dass der Boden 23 gegenüber den Ausströmöffnungen der Röhren 12.1 bis 12.3 in Richtung der Einströmöffnungen der Röhren 12.1 bis 12.3 versetzt ist. Darüber hinaus erstrecken sich die Röhren 12.1 bis 12.3 so bis zu einem offenen Ende des Grundkörpers 22, dass sie in keiner Position aus dem Grundkörper 22 hinausragen und somit besonders unfallsicher sind.
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Unterhalb des Bodens 23, d. h. in stromaufwärtiger Richtung in Bezug auf den Luftstrom der diffusen Strömung 28, ist eine Verschlussvorrichtung 16 vorgesehen, die ebenfalls Öffnungen 18.1, 18.5 aufweist. Die Öffnungen 18.1, 18.5 sind in der in 1 gezeigten Stellung der Belüftungsvorrichtung 10 deckungsgleich mit den Öffnungen 14.1, 14.5 in dem Boden 23 des Grundkörpers 22. So kann eine maximale Luftmasse durch die Öffnungen 14.1, 14.5 strömen. In stromaufwärtiger Richtung in Bezug auf den Grundkörper 22 befindet sich eine Zuleitung 24, die passend an den Grundkörper 22 angebracht ist. Die Zuleitung 24 leitet ein Gas, insbesondere Luft, auf den Grundkörper 22 der Belüftungsvorrichtung 10 zu, wobei das Gas an dem Grundkörper 22 durch die Öffnungen 14.1, 14.5 in dessen Boden 23 zum Ausbilden eines diffusen Luftstroms 28 strömen kann. Daneben kann ein Teil des durch die Zuleitung 24 zu dem Grundkörper 22 geführten Gases durch die Röhren 12.1 bis 12.3 strömen, um als gerichteter Luftstrom 26 die Belüftungsvorrichtung 10 zu verlassen.
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Auf diese Weise ist es möglich, sowohl einen gerichteten Luftstrom 26 als auch einen diffusen Luftstrom 28 durch die Belüftungsvorrichtung 10 zu erzeugen, wobei der gerichtete Luftstrom 26 durch ein entsprechendes Verschwenken der Röhren 12.1 bis 12.3 in verschiedene Richtungen gelenkt und damit an individuelle Bedürfnisse eines Fahrzeuginsassen angepasst werden kann.
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2 zeigt eine Draufsicht der Belüftungsvorrichtung 10 aus 1. Wie in der Darstellung der 2 zu erkennen ist, umfasst die Belüftungsvorrichtung 10 drei Röhren 12.1 bis 12.3 zum Ausströmen eines gerichteten Luftstroms und acht Öffnungen 14.1 bis 14.8 in dem Boden 23 zum Ausströmen eines diffusen Luftstroms. Die Röhren 12.1 bis 12.3 sind auf dem in 1 gezeigten Kugelelement 20 schwenkbar gelagert, könnten jedoch auch fest mit dem Boden 23 verbunden und flexibel ausgestaltet sein, um einen gerichteten Luftstrom verstellen zu können. Daneben ist es auch möglich, die Röhren 12.1 bis 12.3 fest an dem Boden 23 zu montieren und als steife Röhren auszugestalten, um eine fest voreingestellte Richtung des gerichteten Luftstroms zu definieren.
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In 2 ist gut zu erkennen, dass sich durch ein Drehen der Verschlussvorrichtung 16 relativ zu dem Boden 23 der Belüftungsvorrichtung 10 die Größe der Fläche, auf der sich die Öffnungen 14.1 bis 14.8 des Bodens 23 und die Öffnungen 18.1 bis 18.8 der Verschlussvorrichtung 16 überdecken. Nur diese Fläche, an der sich die Öffnungen 14.1 bis 14.8 des Bodens 23 und die Öffnungen 18.1 bis 18.8 der Verschlussvorrichtung 16 überdecken, kann zum Durchströmen von Gas verwendet werden. Durch Verkleinern dieser Fläche ist es also möglich, den diffusen Luftstrom in seiner Intensität zu steuern oder, bei geeigneter Dimensionierung der durch diese Fläche definierten effektiven Öffnungen 14.1 bis 14.8, 18.1 bis 18.8 auch ganz unterbrechen.
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Die Flächen der Öffnungen 14.1 bis 14.8, 18.1 bis 18.8 sowie die Querschnitte der Röhren 12.1 bis 12.3 und deren Anzahl können innerhalb sinnvoller Grenzen beliebig verändert werden, um die Strömungscharakteristika des gerichteten bzw. diffusen Luftstroms und ihr Verhältnis zueinander sowie ihre Steuerbarkeit einzustellen.
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Die in der 2 dargestellte Ausführungsform ermöglicht es, aufgrund der Geometrie der Öffnungen 14.1 bis 14.8, 18.1 bis 18.8 und deren Position am Boden 23 des Grundkörpers 22, den diffusen Luftstrom oder den gerichteten Luftstrom vollständig zu verschließen.
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Durch die beschriebene Erfindung ist es möglich, eine Belüftungsvorrichtung für ein Fahrzeug bereitzustellen, die auf besonders einfache Weise gleichzeitig einen gerichteten Luftstrom und einen diffusen Luftstrom erzeugen kann.
